La coloración de los ladrillos con bióxido de manganeso

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La coloración de los ladrillos con

bióxido de manganeso

E. MUNNIG SCHMIDT Ingeniero de la Sociedad A. I. M. E.

de Amsterdam (Holanda)

La coloración puede efectuarse en toda la masa de la pieza o bien sólo en la superficie, obteniéndose tonalidades desde el negro al gris o marrón, según el color natural del producto cocido.

GENERALIDADES.

El bióxido de manganeso es uno de los colorantes más antiguos para la arcilla. Desde tiempos remotos se ha venido empleando para dar a la cerámica un color gris, negro o marrón. Aún en la actualidad se adopta el manganeso para tal fin, no sólo por su intensidad de color, sino también porque éste no se altera con el tiempo, incluso expuesto a la acción de las intemperies.

Desde la Segunda Guerra Mundial, en los Estados Unidos un número siempre creciente de arquitectos ha mostrado preferencia por los ladrillos visibles colo-reados con manganeso.

El color y el efecto que pueden obtenerse con el bióxido de manganeso de-penden del color de la arcilla natural. A base de arcilla con cocción de color ama-rillo se puede obtener un gris uniforme o un efecto punteado, según el tamaño del granulo del manganeso que se agrega. Con arcilla de cocción roja se puede obtener un color rojo oscuro, marrón, negro o púrpura.

ARCILLA DE COCCIÓN AMARILLA.

Para una coloración gris regular se adopta bióxido de manganeso al 78-80 %, o bien 80-82 % (de MnOa), finamente molturado a 200 mallas. La cantidad a

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emplear varía según el color deseado. Para mil piezas de color gris claro basta-rán 15,5-18 kilos de bióxido de manganeso (si se trata de ladrillos perforados con un peso de aproximadamente 1.950 kilos por 1.000 piezas).

El color gris puede obtenerse con 25-29,5 kilos por 1.000 ladrillos, y el gris oscuro con 38,5-68 kilos, siempre por 1.000 piezas.

Edificaciones en Gran Breta-ña, con ladrillos coloreados con bióxido de manganeso.

Los resultados dependen del tipo de arcilla, de una exacta dosificación y de una perfecta mezcla entre el MnOa y la tierra. No obstante, estos resultados va-rían de una hornada a otra.

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un ambiente oxidante, o sea en presencia de una ^|^^t^ cantidad de aire. No obs-tante, hay algunos establecimientos que pueden realizar la cocción reductora. A este respecto es interesante saber que, mediante tal cocción reductora, se pue-de obtener una coloración mucho más oscura con la misma adición pue-de bióxido de manganeso.

La temperatura de cocción es también muy importante. Para los mejores re-sultados se precisará una temperatura entre los 1.110° y 1.200°, hasta 1.260° C. La cocción a una temperatura superior no es ni posible ni conveniente, ya que los ladrillos se deformarían.

Desde luego, con temperatura de hasta 950° C, se puede obtener un efecto muy bueno, si bien normalmente ha de usarse un porcentaje de manganeso li-geramente superior.

El mecanismo de la coloración es el siguiente : durante el calentamiento del bióxido de manganeso (MnOa) se tienen dos reacciones :

1. Entre 510° y 705° C, el Mn02 desprende oxígeno y se transforma en MnaOg.

2. Entre 980° C y 1.110° C se desprende más oxígeno y el MUaOg se convierte en Mn304.

Por debajo de 1.110° C se obtiene un bonito color gris, el cual, sin embargo, no es muy intenso, a menos que se agregue una cantidad de bióxido de man-ganeso superior a la que se indica más arriba. Por encima de los 1.050-1.100° C la coloración es más intensa, pero tiende un poco al marrón.

Un elevado contenido de calcio determina una deformación ya por encima de los 1.050° C. Cuando se cuece a temperaturas más bajas, por ejemplo, a 950-1.000° C, a menudo, resulta necesario, sobre todo en presencia de arcillas ricas en calcio, agregar una cantidad superior de manganeso cuando se desean obtener colores muy oscuros.

La dosificación y la mezcla son de importancia capital; los mejores resulta-dos se obtienen cuando por lo menos tres aparatos mezclan, laminan y/o mol-turan la arcilla. El bióxido de manganeso se agrega dosificado antes de la primera mezcla. El aparato de dosificación puede ser muy simple ; basta un pequeño silo con un tornillo que regule la velocidad de admisión. La coloración integral de toda la masa del ladrillo puede representar cierta ventaja, ya que da al producto una mayor resistencia. Esto puede ser debido a una reacción de flujo entre el manganeso y la arcilla, y a un efecto positivo del oxígeno desprendido. Este oxígeno contribuye a eliminar las impurezas orgánicas, quemándolas.

El efecto punteado se puede obtener sobre una arcilla de cocción amarilla con el mismo tipo de bióxido de manganeso (78-80 % o bien 80-82 % de MnOa), pero con una molturación más gruesa, como, por ejemplo, de 40, 60, 80, 20/40

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Ó 40/60 mallas. Se pueden obtener efectos varios, o sea puntos más grandes con molturación de 40 mallas, o puntitos más pequeños con 80 mallas, sobre un fondo gris, o bien manchas más grandes sobre fondo beige con el producto mol-turado a 20-40 mallas.

Para la producción de ladrillos visibles de color gris claro, punteados, se pre-cisa aproximadamente 22,5-27 kilos de bióxido de manganeso, si está molturado a 60 mallas. Si el material es menos fino, el consumo será un poco superior.

Para un buen éxito del procedimiento es indispensable un íntimo mezclado, que sólo puede obtenerse en varias fases.

ARCILLA DE COCCIÓN ROJA.

Para ía coloración integral se emplea aquí también el bióxido de manganeso 73-80 u 80-82 %, molturado a 200 mallas. Se obtiene un color rojo oscuro, hasta el marrón, con 13,5-18 kilos de bióxido de manganeso por 1.000 piezas de la-drillos perforados, con un peso de 1.950 kilos. El color negro se consigue con una cantidad de bióxido de manganeso que puede llegar hasta los 90 kilos por 1.000 ladrillos.

Con la cocción reductora se obtiene un color mucho más oscuro, ya que la reducción actúa mejor y más rápidamente, y también porque el óxido de hierro presente en la arcilla se transforma desde su forma roja de FeaOg en la forma negra-azulada de Fe304. En este caso, basta una adición de sólo 15 kilos de bióxido de manganeso por 1.000 piezas, para obtener un color negro. No obs-tante, en la mayoría de los casos, la arcilla se cuece en ambiente oxidante y, por lo tanto, la adición de manganeso deberá ser superior.

COLORACIÓN SUPERFICIAL.

Existen diferentes métodos para efectuar la coloración superficial : a) Enarenado.

El bióxido de manganeso se mezcla homogéneamente con arena muy fina (aproximadamente el 10 por 100 del bióxido de manganeso y el 90 por 100 de arena). Esta mezcla se rocía sobre la pieza húmeda, al salir del equipo de fa-bricación. Para ello debe disponerse de una buena ventilación, con el fin de que el polvo de manganeso no contamine el ambiente.

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b) Disolución.

El bióxido de manganeso se mezcla con agua, hasta que la suspensión resul-tante pueda aplicarse sobre la pieza, posiblemente por rociado. También resulta conveniente agregar a la citada solución acuosa del 10 al 20 por 100 de arcilla

Viviendas edificadas en Ams-terdam, con obra vista de la-drillos coloreados con

bióxi-do de manganeso.

rica en hierro; a veces, más que arcilla, se agrega también cristalina. La adi-ción de sal (NaCl) proporciona un efecto esmaltado. La mezcla coloreante puede aplicarse sobre los ladrillos mojados o secos. Para determinar cuál de los dos MARZO-ABRIL 1 9 6 7 257

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métodos es el más conveniente hay que efectuar pruebas, ya que influyen el sistema de secado y el tipo de arcilla.

En los Estados Unidos se colorea a menudo con una mezcla de bióxido de manganeso y sal 1:1. Esta mezcla se echa al fuego en un horno circular, pero este método es casi desconocido en Europa. Por lo general, los productos a co-lorear se colocan en la parte superior del horno.

IMPUREZAS CONTENIDAS EN LA ARCILLA Y REMEDIOS ADECUADOS.

En la superñcie del producto pueden aparecer manchas negras o grises. Estas son causadas por la presencia, en la arcilla, de sulfatos solubles, que reaccionan con el manganeso y emigran a la superficie. El remedio consiste en añadir a la arcilla carbonato de bario; por lo general es suficiente una cantidad de aproxi-madamente 4,5 kilos por 1.000 piezas.

Puede aparecer una mancha marrón en los ladrillos grises después de ha-berse colocado en la obra ; esto puede ser debido a impurezas no quemadas, que al aire se oxidan lentamente. El correspondiente remedio consiste en mantener la temperatura por más tiempo en el ''punto del carbono'' (cocer más lenta-mente). También el vanadio que haya en la arcilla puede causar manchas de color marrón; normalmente, el vanadio forma manchas de color verde amari-llento, pero cuando los ladrillos se lavan con ácidos, las manchas vuelven al color marrón.

Estas manchas pueden lavarse con una solución de 1/2 kilo de ácido oxálico en 4,5 litros de agua, o bien con una solución de un kilo de sosa cáustica en 22,5 litros de agua. Si este tratamiento resultase insuficiente, se aconseja la adición de 1,5 kilos de espato fluor a la arcilla. El espato fluor actúa como reac-tivo del flujo, de forma que la arcilla vitrifica a una temperatura más baja, en-cerrando, de tal manera, el vanadio.

(En la redacción de este artículo han colaborado los técnicos de la Sociedad A. I. M. E., de Amsterdam y de la Sociedad Schueli, de Milán).

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